Críticas al protocolo de Microsoft ponen en duda su avance en computación cuántica

Notipress.- El reciente anuncio de Microsoft sobre la creación de los primeros “qubits topológicos” fue puesto en duda por un físico teórico, quien señala posibles fallas en la prueba utilizada para validar este avance. El 19 de febrero, la compañía informó sobre este desarrollo, destacando su potencial para crear computadoras cuánticas más estables y resistentes a la pérdida de información. Sin embargo, la ausencia de una publicación revisada por pares generó escepticismo entre algunos investigadores.

Dicho artículo publicado en Nature, no presentó pruebas directas de la existencia de los qubits topológicos, sino que describió un método para medir su lectura en el futuro. Un portavoz de Microsoft declaró: “Si bien el artículo de Nature describe nuestra perspectiva, no habla de nuestro progreso”. La compañía aseguró que hubo un “progreso tremendo” desde su presentación del articulo, casi un año antes de su publicación.

Críticas al protocolo utilizado por Microsoft

La más reciente crítica fue publicada en una preimpresión por Henry Legg, físico teórico de la Universidad de St Andrews, en Reino Unido. En su análisis, plantea inquietudes sobre el protocolo de brecha topológica (TGP), una prueba utilizada por Microsoft para buscar partículas Majorana, cuasipartículas esenciales para que los qubits topológicos funcionen. “Dado que el TGP es defectuoso, los cimientos mismos del cúbit no están ahí”, afirmó Legg.

Microsoft no mencionó el uso del TGP en su anuncio del 19 de febrero, pero indicó en comentarios en línea que este protocolo fue clave en la creación de los qubits topológicos. La empresa ya había publicado en 2022 una preimpresión señalando que el TGP podía identificar Majoranas con “alta probabilidad”. Sin embargo, Legg y sus colegas de la Universidad de Basilea, en Suiza, advirtieron sobre posibles falsos positivos en la prueba.

Respuestas de Microsoft y reacciones de la comunidad científica

Chetan Nayak, físico teórico que lidera el proyecto de computación cuántica de Microsoft, rechazó las críticas de Legg. “La crítica se puede resumir en que Legg construyó un falso argumento falaz a partir de nuestro artículo y luego lo atacó”, afirmó.

Además de los posibles falsos positivos, Legg señaló inconsistencias en los datos utilizados en el artículo de Physical Review B, donde observó variaciones en las condiciones externas durante las mediciones electrónicas. También indicó diferencias entre el protocolo descrito por Microsoft y el código que implementa la prueba. Nayak respondió: “Legg afirma que hay una diferencia entre nuestro protocolo descrito y el código implementado. Esto es incorrecto, por lo que no es un problema”.

El debate generó opiniones divididas en la comunidad científica. Carlo Beenakker, físico teórico de la Universidad de Leiden, calificó la crítica de Legg como “ciertamente válida“, aunque expresó su entusiasmo por el objetivo de Microsoft de crear qubits topológicos. Anton Akhmerov, físico teórico de la Universidad Tecnológica de Delft, sostuvo que “la crítica de Legg requiere una respuesta pública de los investigadores de Microsoft”.

Microsoft aseguró que responderá oficialmente a las críticas cuando los editores de Physical Review B se pongan en contacto con ellos. Parte de la información sobre este avance podría revelarse el 18 de marzo, cuando Nayak dé una conferencia sobre los datos topológicos de qubit de Microsoft en la reunión de la American Physical Society en Anaheim, California.

Aún persisten las dudas sobre la validez del protocolo. “No hay evidencia convincente, ni siquiera medianamente convincente, de Majoranas“, afirmó Beenakker.

Nuevo avance en computación cuántica: logran puertas de alta fidelidad con acoplador de doble transmón

Notipress.- Investigadores del Centro RIKEN para computación cuántica y Toshiba lograron un hito en la materia al construir una puerta basada en un acoplador de doble transmón (DTC). Esta tecnología está diseñada para mejorar significativamente la fidelidad de las operaciones cuánticas. Este desarrollo, publicado en Physical Review X, permite una fidelidad del 99,92% para la puerta de dos cúbits (CZ) y del 99,98% para puertas de un cúbit (el equivalente cuántico del bit en la computación clásica), acercando a los científicos al objetivo de computación cuántica tolerante a fallas.

El DTC utiliza dos cúbits transmon de frecuencia fija acoplados a través de un bucle con una unión Josephson adicional. Esta arquitectura se destaca por su capacidad para reducir las interacciones residuales entre cúbits, como la interacción ZZ, y realizar operaciones de alta fidelidad, incluso en cúbits altamente desafinados. Las altas tasas de fidelidad son esenciales para disminuir errores en cálculos cuánticos, mejorando la confiabilidad de los dispositivos NISQ (ruidosos y de escala intermedia) actuales y facilitando avances hacia sistemas de corrección de errores cuánticos.

Para eso el equipo empleó aprendizaje por refuerzo para optimizar la construcción de la puerta, alcanzando un compromiso entre errores de fuga y decoherencia. Tras pruebas, determinaron que una longitud de 48 nanosegundos ofrecía los mejores resultados, logrando una de las fidelidades más altas reportadas en el campo.

Yasunobu Nakamura, director del Centro RIKEN, afirmó: “Al reducir las tasas de error en las puertas cuánticas, hemos hecho posible cálculos cuánticos más fiables y precisos. Esto es especialmente importante para el desarrollo de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos, que son el futuro de la computación cuántica“. Nakamura destacó que el diseño del DTC es adaptable, permitiendo su integración en procesadores cuánticos actuales y futuros.

Este avance marca un paso clave hacia la computación cuántica escalable y precisa, con el potencial de transformar el rendimiento de procesadores cuánticos superconductores. El equipo planea ahora reducir aún más la longitud de las puertas para minimizar errores incoherentes y seguir mejorando la tecnología.